【摘要】 一些 FMTD 的微拉曼光谱是在较高温度(高于室温)下记录的,并使用考虑热声子非谐性而开发的理论框架进行了分析。

使用几层 MoS2 三角域 (FMTD) 的温度相关拉曼光谱[1]研究了热扰动对不同拉曼活性声子模式的影响。 MoS2 三角形区域采用化学气相沉积 (CVD) 方法制备[2],并使用光学显微镜、扫描电子显微镜 (SEM)、X 射线衍射和显微拉曼光谱进行表征。

 

一些 FMTD 的微拉曼光谱是在较高温度(高于室温)下记录的,并使用考虑热声子非谐性而开发的理论框架进行了分析。当温度从 25°C 升至 300°C 时,E1 2g、A1g 和 2LA(M) 模式的温度相关响应会减弱。 MoS2三角畴、E1 2g、A1g和2LA(M)模式的一阶温度系数分别为0.018 cm-1K 1 、0.015 cm-1K 1 和0.017 cm-1K 1 。

 

实验结果表明,声子-声子运动学在拉曼模式的展宽和峰移中发挥着主导作用,证实了非简谐效应的普遍性。三个或四个声子衰变过程被用来解释温度相关拉曼模式峰值位置的登上和红移。此外,热管理对于低维器件的性能至关重要,我们的研究结果为改进该领域的设计策略铺平了道路。

 

我们报道了几层MoS2三角磁区的化学气相沉积生长,并研究了它们随温度变化的拉曼光谱。X射线衍射峰证实了MoS2在SiO2衬底上的形成,拉曼光谱通过识别独特的振动模式证实了MoS2的存在,而扫描电子显微镜照片显示了少量层状MoS2的三角形微区。

 

我们测量了拉曼峰位移随温度的变化,并导出了相应的温度系数值。MoS2的拉曼光谱变化主要是由热性质和非谐性质驱动的。随着温度从25摄氏度上升到至300摄氏度,我们发现FMTD E12g和A1g模式软化。FMTD的E1 2g、A1g和2LA(M)模式的一阶温度系数为。0.018cm-1K-1、0.015cm-1K-1,以及0.017cm-1K-1

 

依赖温度的拉曼光谱技术可以用来监测和推测微电子器件的功能和其他类型层状材料的新性能的发展。

 

[1] X. Li, H. Zhu, Two-dimensional MoS2: Properties, preparation, and applications, J. Materiomics 1 (2015) 33–44, https://doi.org/10.1016/j. jmat.2015.03.003.

[2] J. Yan, A. Rath, H. Wang, S.H. Yu, S.J. Pennycook, D.H.C. Chua, Study of unique and highly crystalline MoS2/MoO2 nanostructures for electro chemical applications, Mater. Res. Lett. 7 (2019) 275–281, https://doi.org/10.1080/ 21663831.2019.1604440.

 

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